Том 26, номер 03, статья № 11

Аннотация:

Описывается высокочувствительный Фурье-спектрометр, регистрирующий спектры поглощения в диапазоне 20000-9000 см^-1, с чувствительностью по поглощению 1×10^-8 см^-1 и разрешением 0,05 см^-1, созданный на базе Фурье-спектрометра Bruker IFS-125M с небольшой кюветой. Высокую чувствительность по поглощению обеспечило использование простой и надежной многоходовой кюветы (базовая длина 60 см) с высокой светосилой (отношение диаметра коллективного зеркала к базовой длине 1 : 4) вертикального типа и источника света большой яркости. Проведено сравнение полученных спектров поглощения с экспериментальными и теоретическими спектрами. В спектрах паров воды наблюдаются также линии поглощения изотопомеров воды. Пороговая чувствительность определена из отношения сигнал-шум, а также из регистрируемых линий воды с минимальной интенсивностью.

Ключевые слова:

Фурье-спектроскопия, спектр поглощения, многоходовая кювета

Список литературы:

1. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Benner D.C., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Brown L.R., Cam-pargue A., Champion J.-P., Chance K., Coudert L.H., Dana V., Devi V.M., Fally S., Flaud J.-M., Gama-che R.R., Goldman A., Jacquemart D., Kleiner I., Lacome N., Lafferty W.J., Mandin J.-Y., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Miller C.E., Moazzen-Ahmadi N., Naumenko O., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V.I., Perrin A., Predoi-Cross A., Rinsland C.P., Rotger M., Simeckova M., Smith M.A.H., Sung K., Tashkun S.A., Tennyson J., Toth R.A., Vandaele A.C., Vander Auwera J. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2009. V. 110, N 9-10. P. 533-572.
2. Васильченко С.С., Сердюков В.И., Синица Л.Н. Спектральная система измерений газовых атмосферных компонентов с оптоволоконной следящей системой и некоторые результаты анализа атмосферных спектров // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 10. С. 920-925.
3. Синица Л.Н. Методы спектроскопии высокого разрешения. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2006. 364 с.
4. Тонков М.В. Фурье-спектроскопия - максимум информации за минимум времени // Сорос. образоват. журн. 2001. Т. 7, № 1. С. 83-88.
5. Oudot C., Wang Le, Thomas X., Von der Heyden P., Daumont L., Regalia L. Intensity measurements of H216O lines in the spectral region 8000-9350 cm-1 // J. Mol. Spectrosс. 2010. V. 262, iss. 1. P. 22-29.
6. Пономарев Ю.Н., Петрова Т.М., Солодов А.М., Солодов А.А., Сулакшин С.А. Фурье-спектрометр с 30-метровой многоходовой кюветой для исследования слабых спектров поглощения атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 8. С. 726-728.
7. Bernstein H.J., Herzberg G. Rotation-vibration spectra of diatomic and simple polyatomic molecules with long absorbing paths // J. Chem. Phys. 1948.V. 16, iss. 1. P. 30-38.
8. Поплавский Ю.А., Сердюков В.И. Светодиодная Фурье-спектрометрия газов в видимом диапазоне // Мат-лы 14-го Междунар. cимпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы" 12-15 октября 2009 г. Томск, 2009. С. 12-15.
9. Chevillard J.-P., Mandin J.-Y., Flaud J.-M., Camy-Peyret C. H2O: line positions and intensities between 9500 and 11500 cm-1. The interacting vibrational states (041), (220), (121), (022), (300), (201), (102), and (003) // Can. J. Phys. 1989. V. 67, N 11. P. 1065-1084.
10. Lisak D., Hodges J.T. Low-uncertainty H2O line intensities for the 930-nm region // J. Mol. Spectrosc. 2008. V. 249, iss. 1. P. 6-13.
11. Tolchenov R., Tennyson J. Water line parameters from refitted spectra constrained by empirical upper state levels: Study of the 9500-14500 cm-1 region // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2008. V. 109, N 8. P. 559-568.
12. Brown L.R., Toth R.A., Dulick M. Empirical Line Parameters of H216O near 0,94 ?m: Positions, Intensities and Air-Broadening Coefficients // J. Mol. Spectrosc. 2002. V. 212, iss. 1. P. 57-82.
13. Tolchenov R.N., Naumenko O., Zobov N.F., Shirin S.V., Polyansky O.L., Tennyson J., Carleer M., Coheur P.-F., Fally S., Jenouvrier A., Vandael A.С. Water vapour line assignments in the 9250-26000 cm-1 frequency range // J. Mol. Spectrosc. 2005. V. 233, iss. 1. P. 68-76.
14. Zobov N.F., Shirin S.V., Ovsyannikov R.I., Polyansky O.L., Barber R.J., Tennyson J., Bernath P.F., Carleer M., Colin R., Coheur P.-F. Spectrum of hot water in the 4750-13000 cm?1 wavenumber range (0,769-2,1 m) // Mon. Not.? Roy. Astron. Soc. 2008. V. 387, iss. 3. P. 1093-1098.
15. Merienne M.F., Jenouvrier A., Hermans C., Van-daele A.C., Carleer M., Clerbaux C., Coheur P.F., Colin R., Fally S., Bach M. Water vapor line parameters in the 13 000-9 250 cm-1 region // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2003. V. 82, iss. 1-4. P. 99-117.
16. Partridge H., Schwenke D.W. The determination of an accurate isotope dependent potential energy surface for water from extensive ab initio calculations and experimental data // J. Chem. Phys. 1997. V. 106, iss. 11. P. 4618-4639.
17. URL: http://spectra.iao.ru/1280x866/ru/mol/
18. Barber R.J., Tennyson J., Harris G.J., Tolchenov R.N. A high accuracy computed water line list - BT2 // Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 2006. V. 368, iss. 3. P. 1087-1094.
19. Tennyson J., Bernath P.F., Brown L.R., Campargue A., Cseszar A.G., Daumont L., Gamache R.R., Hodges J.T., Naumenko O.V., Polyansky O.L., Rothman S., Vandaele A.C., Zobov N.F., Derzi A.R., Csaba C.F., Fazliev A.Z., Furtenbacher T., Gordon I.E., Lodi L., Misus I.I. IUPAC critical evaluation of the rotational-vibrational spectra of water vapor. Part III. Energy levels and transition wavenumbers for H216O // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2013. V. 117. P. 29-58.
20. Vorob'eva L.P., Voronin B.A., Naumenko O.V. Assign-ment of 9250-13000 cm-1 water vapor absorption spectrum // Atmos. and Ocean. Optics. 2003. V. 6, N 12. P. 961-966.
21. Campargue A., Wang Le, Mondelain D., Kassi S., Bezard B., Lellouch E., Coustenis A., de Bergh C., Hirtzig M., Drossart P. An empirical line list for methane in the 1,26-1,71 µm region for planetary investigations (T = 80-300 K). Application to Titan // ICARUS. 2012. V. 219, iss. 1. P. 110-128.
22. Beguier S., Mikhailenko S., Campargue A. The absorption spectrum of water between 13 540 and 14 070 cm-1: ICLAS detection of weak lines and a complete line list // J. Mol. Spectrosc. 2011. V. 265, iss 2. P. 106-109.
23. URL: http//www.bruker.de, Manual White-Cell.doc